Investigación de pasta de plata sinterizada sin presión de platino yb - 1010 "motor termoeléctrico" encapsulado en dispositivos de alta potencia

Introducción: la revolución de los materiales en el embalaje de dispositivos de alta potencia

En los campos de alta tecnología, como las comunicaciones 5g, los vehículos de nueva energía y el transporte ferroviario, la disipación de calor y la fiabilidad de los dispositivos de alta potencia se han convertido en el cuello de botella central que restringe el rendimiento del sistema. La soldadura tradicional es propensa a problemas como fatiga térmica y agujeros de interfaz en entornos de alta temperatura y alta corriente, mientras que la pasta de plata sinterizada sin presión yb - 1010 de la marca de platino de investigación lanzada por la tecnología de la academia avanzada proporciona una solución revolucionaria para el embalaje de dispositivos de alta potencia con su diseño único de materiales y avances de rendimiento.

Polvo de plata compuesto micro y nano: construcción de canales termoeléctricos de alta eficiencia

Pasta de plata sinterizada sin presión de platino yb - 1010La competitividad central proviene de su sistema de polvo de plata compuesto micro - nano. El sistema forma una red eléctrica tridimensional a través de la proporción de gradiente de nanopartículas de plata (tamaño de partícula inferior a 100 nm) y partículas de plata de micrones (tamaño de partícula 1 - 5 μm). Las nanopartículas de plata llenan la brecha entre las partículas de plata de micrones, lo que reduce significativamente la resistencia al contacto y aumenta la conductividad eléctrica a más de 1,5 veces la de la soldadura tradicional. Al mismo tiempo, la Alta superficie de la Nano - plata puede promover la rápida formación del cuello de sinterización, que se puede compactar a baja temperatura de 250 ° c, con una conductividad térmica de hasta 70w /, un 40% más que los materiales tradicionales.

Este diseño estructural también da al material una excelente resistencia al choque térmico. En las pruebas de ciclo de frío y calor de - 55 ° C a 175 ° c, la tasa de variación de la resistencia de la interfaz del yb - 1010 es inferior al 5%, muy superior al 20% del estándar de la industria, lo que garantiza la estabilidad a largo plazo del dispositivo en entornos extremos.

Sistema Especial de resina: resistencia y flexibilidad de equilibrio

Los materiales de plata aglomerados tradicionales son propensos a la desprendimiento de interfaz bajo tensión térmica debido a su alto módulo de Young (> 50 gpa). Platino de investigación yb - 1010Pasta de plata sinterizada sin presiónAl introducir un sistema especial de resina, el módulo de Young se controla con precisión en el rango 15 - 20gpa. La resina se descompone controlablemente durante el proceso de sinterización, formando una estructura microporosa, que no sólo mantiene la resistencia mecánica del material, sino que también le da una capacidad de amortiguación de esfuerzo similar al caucho.

Los datos experimentales muestran que en las pruebas de ciclo de potencia, los módulos IGBT encapsulados en yb - 1010 pueden soportar más de 100.000 ciclos de temperatura (△ t = 100 k), mientras que los módulos de soldadura tradicionales fallan después de 30.000 veces. Esta característica de "rigidez y suavidad" la convierte en un material de embalaje ideal para dispositivos semiconductores de banda ancha como el carburo de silicio (sic).

Proceso de sinterización a baja temperatura: sustrato sensible compatible

Otro avance técnico en el estudio del platino yb - 1010 radica en sus características de sinterización a baja temperatura de 250 ℃. En comparación con la plata sinterizada tradicional, que requiere más de 300 ° C de alta temperatura, el material puede evitar daños térmicos a componentes sensibles a la temperatura, como sustratos plásticos y elementos ópticos. Después de que una conocida empresa de Guangdong aplicó el material en su módulo de control eléctrico de vehículos de Nueva energía, la tasa de rendimiento del producto aumentó del 78% al 95%, y el costo de una sola unidad se redujo en un 12%.

Lo que es más preocupante es que el proceso de sinterización del yb - 1010 no requiere presión adicional, lo que simplifica el proceso de encapsulamiento. Al optimizar la morfología del polvo de plata y la viscosidad de la resina, el material puede mantener automáticamente un espesor preciso de 0,1 - 0,3 mm después de la impresión para garantizar la uniformidad de la capa sinterizada. Esta compatibilidad del proceso lo hace tener amplias perspectivas de aplicación en campos de fabricación avanzada como la integración heterogénea y el embalaje 3D.

Aplicaciones industriales: un salto del laboratorio a la industrialización

En la actualidad, la pasta de plata sinterizada sin presión de platino yb - 1010 ha pasado la certificación AEC - q200 y se ha aplicado por lotes en el controlador de motor de vehículos de nueva energía de una empresa en guangdong. La empresa retroalimentó que después de la adopción del yb - 1010, la eficiencia de disipación de calor del módulo aumentó en un 25%, la densidad de potencia aumentó en un 18% y la vida útil del producto se extendió a más de 15 años. En el campo de los módulos ópticos de las estaciones base 5g, el material ayuda a los clientes a reducir la temperatura de trabajo en 15 grados celsius, lo que mejora significativamente la fiabilidad del sistema.

Ciencia y tecnología avanzadas de la AcademiaEl equipo de I + D reveló que la próxima generación de productos se centrará en reducir la temperatura de sinterización por debajo de 220 ° C y desarrollar un sistema de pasta de plata estirable adecuado para electrónica flexible. Con el crecimiento explosivo del mercado de semiconductores de banda ancha, la pasta de plata sinterizada sin presión está penetrando desde aplicaciones de alta gama hasta el campo de la electrónica de consumo, convirtiéndose en un material clave para promover la transformación de la tecnología de encapsulamiento electrónico.

La aparición de pasta de plata sinterizada sin presión de platino yb - 1010 marca el cambio de paradigma de los materiales de encapsulamiento electrónico de "adaptación pasiva" a "diseño activo". Su avance de rendimiento a través de la ingeniería genética de materiales no solo resuelve el problema de disipación de calor de los dispositivos de alta potencia, sino que también proporciona soporte material para la miniaturización e integración de la próxima generación de sistemas electrónicos. En esta competencia tecnológica sin humo de pólvora, las empresas chinas de materiales están remodelando el patrón industrial global con avances innovadores.